試論我國高層建筑工程施工技術(shù)的探討

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 　　 摘 要：隨著市場經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國高層建筑工程領(lǐng)域更朝著結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、功能多樣化的方向穩(wěn)步邁進(jìn)?；诟邔咏ㄖF(xiàn)代化發(fā)展特點(diǎn)，展開了對其工程施工技術(shù)的科學(xué)探討，并依據(jù)市場化競爭需求提出了施工建設(shè)的合理化建議，對促進(jìn)高層建筑工程高質(zhì)量施工、高水平管理有重要的推進(jìn)作用。 

  　　關(guān)鍵詞：高層建筑；建筑工程；施工技術(shù)  　　中圖分類號：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：  　　  　　1 現(xiàn)代高層建筑施工特點(diǎn)  　　1.1 “高”  　　施工技術(shù)要求高。目前國內(nèi)多層、低層建筑以磚混結(jié)構(gòu)為主，高層建筑則以鋼筋混凝土為主，并逐步發(fā)展鋼和鋼混結(jié)構(gòu)。因此，以鋼筋混凝土和鋼為主要結(jié)構(gòu)材料及相關(guān)的施工技術(shù)成為高層建筑施工的特色。而鋼筋混凝土又以現(xiàn)澆為主，需要著重研究解決各種工業(yè)化模板、鋼筋連接、高性能混凝土、建筑制品、結(jié)構(gòu)安裝等施工技術(shù)。  　　1.2 “深”  　　深，是指基礎(chǔ)埋置深度深。高層建筑為了保證其整體穩(wěn)定性，地基埋置深度不宜小于建筑物高度的1/12；采用樁基時(shí)，不宜小于建筑物高度的 1/15（樁的長度不計(jì)算在埋置深度內(nèi)），至少應(yīng)有一層地下室。因此，一般埋深至少在地面以下 5m。超高層建筑的基礎(chǔ)埋置深度甚至達(dá) 20m 以上。深基礎(chǔ)施工，地基處理復(fù)雜。尤其是在軟土地基，基礎(chǔ)施工方案有多種選擇，對造價(jià)和工期影響很大。研究解決各種深基礎(chǔ)開挖支護(hù)技術(shù)，是高層建筑施工的重點(diǎn)之一。  　　1.3 “大”  　　高層建筑體量大，工程量大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國目前高層建筑平均建筑面積約為1.5 萬 m2。由于工程量大，工程項(xiàng)目多，涉及單位多、工種多。特別是一些大型復(fù)雜的高層建筑，往往是邊設(shè)計(jì)、邊準(zhǔn)備、邊施工，總、分包涉及許多單位，協(xié)作關(guān)系涉及眾多部門。這就帶來了高層建筑施工計(jì)劃、組織、管理、協(xié)調(diào)的難度大。必須精心施工，加強(qiáng)集中管理。當(dāng)然，由于高層建筑層數(shù)多、工作面大，就可充分利用時(shí)間和空間，進(jìn)行平行流水立體交叉作業(yè)。  　　1.4 “長”  　　高層建筑施工周期長，季節(jié)性施工不可避免。一般多層住宅每棟平均工期在10個(gè)月左右，而高層建筑的施工周期平均為2年左右。要縮短施工周期，主要是縮短結(jié)構(gòu)和裝飾施工周期。各種高層結(jié)構(gòu)體系可以采用不同的施工方法。而現(xiàn)澆混凝土是高層建筑施工的主導(dǎo)工序，合理的選擇模板體系是縮短主體結(jié)構(gòu)工期，降低成本的主要途徑之一。  　　1.5 “密”  　　密是指高層建筑施工條件復(fù)雜。高層建筑一般在市區(qū)施工，建造在密集的建筑群中，因此施工用地緊張，要盡量壓縮現(xiàn)場暫設(shè)工程，減少現(xiàn)場材料、制品、設(shè)備儲存量，根據(jù)現(xiàn)場條件合理選擇機(jī)械設(shè)備，充分利用工廠化、商品化的產(chǎn)成品。施工時(shí)還必須保護(hù)相鄰建筑、道路和地下管線不遭損壞，一般在基礎(chǔ)工程施工時(shí)，均要采用妥當(dāng)?shù)膿跬粱蚣庸檀胧?。特別是在基坑降水及鄰近建筑物的基坑開挖過程中，要密切注意地面、道路及地上建筑物是否有裂縫產(chǎn)生及其發(fā)展趨勢，及時(shí)采取相應(yīng)的技術(shù)措施，避免造成對市政工程及相鄰建筑物結(jié)構(gòu)的破壞。  　　  　　2 高層建筑基礎(chǔ)施工技術(shù)  　　高層建筑中的基礎(chǔ)是整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其造價(jià)和工期分別約占建筑物土建總造價(jià)的 20～30%、總工期的 30～40%左右。高層建筑基礎(chǔ)施工有如下特殊性：  　　1）基礎(chǔ)埋置較深。根據(jù)《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》規(guī)定，基礎(chǔ)埋置深度，天然地基時(shí)應(yīng)為建筑高度的 1/12；樁基時(shí)應(yīng)為建筑高度的 1/15，樁長不計(jì)在埋置深度以內(nèi)。且充分利用地下空間，高層建筑一般將地下室建成 3～4 層，深達(dá) 20 多米，所以深基礎(chǔ)工程已成為建造高層建筑的條件。  　　2）深基坑工程的設(shè)計(jì)與施工風(fēng)險(xiǎn)較大。高層建筑在城市鱗次櫛比，施工場地狹窄。由于鄰近建筑及四周市政工程設(shè)施的安全和保護(hù)，對基坑工程的穩(wěn)定和位移要求很嚴(yán)，而基坑工程在施工過程中大部分是臨時(shí)工程。深基坑的開挖與支護(hù)，這是地下工程極其富有變化的領(lǐng)域，它包含土力學(xué)強(qiáng)度與穩(wěn)定問題、位移變形問題、土與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用問題以及環(huán)境巖土工程問題。這些問題隨著巖土性質(zhì)不同而差異很大。設(shè)計(jì)施工不當(dāng)，極易發(fā)生基坑工程事故。基坑深度超過 5m 以上的項(xiàng)目，其邊坡支護(hù)和基坑開挖、地下降水等均應(yīng)有專項(xiàng)施工方案，且該方案應(yīng)請富有專業(yè)知識和施工經(jīng)驗(yàn)的專家組進(jìn)行可行性論證，由項(xiàng)目總監(jiān)審核后才能實(shí)施。土方工程包括大量土方挖運(yùn)和拆除支護(hù)以及回填，有的工程土方量很大，如何挖運(yùn)是重要內(nèi)容。拆除支護(hù)支撐，也是在設(shè)計(jì)方案中應(yīng)考慮的問題。  　　3）大體積混凝土的施工箱基和筏基的底板較厚，特別是厚筏板其底板混凝土常達(dá) 3～4m 厚。  　　4）正確處理好主房與裙房的基礎(chǔ)關(guān)系。這是建筑功能的需要；高層建筑往往設(shè)置主樓與裙房，并必須連結(jié)在一起。主樓高裙房低，沉降不同。因此在設(shè)計(jì)與施工時(shí)，必須防止兩者間產(chǎn)生較大的差異沉降，使其符合規(guī)范要求。高層建筑常用的基礎(chǔ)形式有：十字交叉條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和復(fù)合基礎(chǔ)。為了保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，防止基礎(chǔ)滑移，高層建筑基礎(chǔ)工程施工時(shí)，必須解決人工地基、降低地下水位、支護(hù)工程、基礎(chǔ)混凝土澆筑以及防止基礎(chǔ)施工影響鄰近建筑和地下管道等問題。高層建筑的基礎(chǔ)施工主要有降水及土方開挖、基坑的支護(hù)、基礎(chǔ)混凝土澆筑等工作。  　　  　　3 建筑電氣工程施工技術(shù)  　　建筑電氣工程施工中主要涵蓋了變配電系統(tǒng)、照明電路系統(tǒng)、自動火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、安全防范體系、電路布線系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、高層建筑防雷接地系統(tǒng)等眾多施工環(huán)節(jié)。基于高層建筑的電氣設(shè)備構(gòu)建現(xiàn)狀我們不難發(fā)現(xiàn)，其具有耗電設(shè)備種類繁多、電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鋪設(shè)線路工藝復(fù)雜、方式多樣、對供電可靠性及安全性需求較高、電能消耗量大、自動化集成控制程度高等特點(diǎn)。因此針對各個(gè)電氣工程施工環(huán)節(jié)選用科學(xué)的施工技術(shù)、合理的施工思路充分適應(yīng)高層建筑的施工建設(shè)特點(diǎn)是十分必要的。在照明系統(tǒng)的構(gòu)建中，我們應(yīng)本著事前控制的原則，在土建施工中便考慮周全，對樓道內(nèi)、走廊中及車庫、電梯等場所的照明系統(tǒng)以及安全應(yīng)急照明、高層室外環(huán)境的照明、疏散指示照明等環(huán)節(jié)施工進(jìn)行預(yù)留到位處理。基于高層建設(shè)高度較高及居民住宅分布密集的特點(diǎn)，在防雷接地的設(shè)施建設(shè)中我們應(yīng)采取高度重視的態(tài)度，科學(xué)的按照防雷類別進(jìn)行細(xì)化施工，并利用建筑樁基、地梁及柱內(nèi)的主鋼筋作為防雷接地的引下線，同時(shí)確保其建設(shè)數(shù)量的達(dá)標(biāo)，做到就地取材、因地制宜。  　　  　　4 混凝土工程施工技術(shù)  　　混凝土質(zhì)量的主要指標(biāo)之一是抗壓強(qiáng)度，從混凝土強(qiáng)度表達(dá)式不難看出，混凝土抗壓強(qiáng)度與混凝土用水及水泥的強(qiáng)度成正比；按公式計(jì)算，當(dāng)水灰比相等時(shí)，高標(biāo)號水泥比低標(biāo)號水泥配制出的混凝土抗壓強(qiáng)度高許多。所以混凝土施工時(shí)切勿用錯了水泥標(biāo)號。另外，水灰比也與混凝土強(qiáng)度成正比，水灰比大，混凝土強(qiáng)度高，水灰比小，混凝土強(qiáng)度低。因此，當(dāng)水灰比不變時(shí)，企圖用增加水泥用量來提高混凝土強(qiáng)度是錯誤的，此時(shí)只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收縮和變形。綜上所述，影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素是水泥強(qiáng)度和水灰比；要控制好混凝土質(zhì)量最重要的是：控制好水泥和混凝土的水灰比兩個(gè)主要環(huán)節(jié)?；炷临|(zhì)量控制包含兩個(gè)基本內(nèi)容：  　　1）使混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。  　　2）在滿足設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量指標(biāo)前提下盡量降低成本，這兩條要求實(shí)際上是盡量降低混凝土的標(biāo)準(zhǔn)差。混凝土的強(qiáng)度有一定離散性，這是客觀的，但通過科學(xué)管理可以控制其達(dá)到最小值。因此，混凝土標(biāo)準(zhǔn)差能反映施工單位的實(shí)際管理水平，管理水平越高，標(biāo)準(zhǔn)差越小?？梢哉f，混凝土質(zhì)量控制實(shí)質(zhì)上是標(biāo)準(zhǔn)差的控制。  　　  　　5 給、排水工程施工技術(shù)  　　高層建筑給排水系統(tǒng)的施工是關(guān)系到整個(gè)高層建筑能否持續(xù)、健康、高效服務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一旦高層在投入使用后發(fā)生供水系統(tǒng)斷水或排水系統(tǒng)堵塞現(xiàn)象，那么將會使用戶日常所需的水源連續(xù)供給受到嚴(yán)重的影響并導(dǎo)致重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此在該施工環(huán)節(jié)我們應(yīng)本著安全、可靠、高效、連續(xù)、暢通的水源供給原則，對管網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)布置設(shè)計(jì)與高水平的建設(shè)施工。在高層建筑室內(nèi)的給水管道施工設(shè)計(jì)中應(yīng)確保其不穿越重要的變配電房間、高層集中通訊控制機(jī)房及大型的網(wǎng)絡(luò)樞紐控制間等，不應(yīng)為了施工便利就將其布線從生產(chǎn)設(shè)備的上方通過。另外高層建筑內(nèi)部生活給水及排水管的埋地鋪設(shè)環(huán)節(jié)也應(yīng)做到科學(xué)有序，不能將兩管道進(jìn)行就近交叉鋪設(shè)，其平行距離應(yīng)在半米以上，給水管在上、排水管在下，且交叉距離不應(yīng)小于0.15 米。當(dāng)進(jìn)行給水管道的隱藏敷設(shè)時(shí)，不應(yīng)將其直接設(shè)置在建筑的結(jié)構(gòu)層中，而是應(yīng)通過穿越地下室及高層建筑外墻的方式進(jìn)行暗敷，且對于穿越屋面的管道部分應(yīng)通過選擇防水套管設(shè)置的方式為其進(jìn)行必要的防水保護(hù)。  　　  　　結(jié)語  　　總之，在高層建筑的工程建設(shè)中，我們只有本著高效、科學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的設(shè)計(jì)施工原則，依據(jù)各工程施工技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行秩序化、規(guī)范化、科學(xué)化的適應(yīng)性施工管理，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)、加強(qiáng)基礎(chǔ)施工建設(shè)，因地制宜、安全規(guī)范，才能最終使高層建筑工程施工在復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)中找出頭緒、理清思路，依據(jù)用戶的豐富需求開展人性化施工設(shè)計(jì)，并促進(jìn)高層建筑各項(xiàng)工程建設(shè)水平的穩(wěn)步提升，切實(shí)為延長高層建筑的使用壽命做出貢獻(xiàn)。  　　  　　參考文獻(xiàn)：  　　[1] 羅濤：淺談高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，科技資訊，2010年，第21期。  　　[2] 劉玉芹：淺談高層建筑轉(zhuǎn)換層混凝土施工技術(shù)，科技信息，2008年，第7期。  　　[3] 陳代平：淺析高層建筑工程施工技術(shù)，科協(xié)論壇， 2011年，第5期。  　　[4] 楊國軍：高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)，科技致富向?qū)В?012，第3期。  　　  　　注：文章內(nèi)所有公式及圖表請用PDF形式查看。